2015 (2) 11

https://doi.org/10.15407/polymerj.37.02.179

Synthesis and phase morphology investigation of simultaneous organic-inorganic IPNs based on diisocyanate, dimethacrylate, and water solution of sodium silicate

О.O. Brovko, L.A. Gorbach, О.D. Lutsyk , L.M. Sergeeva

Institute of Macromolecular Chemistry NAS of Ukraine

48, Kharkivs’ke shose, Kyiv, 02160, Ukraine

Polym. J., 2015, 37, no. 2: 179-185.

Section: Synthesis polymers.

Language: Ukrainian.

Abstract:

Physical-mechanic properties, viscoelastic behavior, and phase morphology of polyurethaneurea-polymethacrylate based OI IPNs were studied. Elastic inorganic component of IPNs was synthesized from macrodiisocyanate and water solution of sodium silicate (water glass) under high temperature equaled 80 °C. Methacrylic network consisting of bland of oligocarbonmethacrylate and butylmethacrylate was formed by UV-initiated radical polymerization. The ration of OI IPN components was 10/90, 20/80, 30/70, 40/60 та 50/50 % appropriately.   Simultaneous structuring the three-dimensional fragments methacrylate network, silicium-containing inorganic network, and polyurethane-urea one with thriisocyanurate cross-linking junctions was demonstrate to results in the formation of complex multiphase and multilevel morphology. In addition, the morphology of some simultaneous OI IPNs was characterized by considerable volume fraction of interface transition layers that were capable to form continuous interphase region. Each of OI IPN investigated had different level of phase separation. 

Key words: simultaneous organic-inorganic IPNs, sodium silicate, viscoelastic behavior, phase morphology.

Література

1. Kickelbick G. Concepts for the incorporation of inorganic building blocks into organic polymers on nanoscale// Prog.Polym.Sci. – 2003. – 28. – P. 83-114.
2. Pagliaro M. Silica-Based Materials for Advanced Chemical Applications. Published by The Royal Society of Chemistry, Thomas Graham House, Science Park, Milton Road // Cambridge CB4 0WF, UK. – 2009. – 192 p.
3. Sperling L.H. Interpenetrating polymer networks and related materials. – New-York, London: Plenum Press, 1981. – 260 p.
4. Липатов Ю.С., Сергеева Л.М. Взаимопроникающие полимерные сетки. – Киев: Наук. думка, 1979. – 160 с.
5. Бровко О.О., Горбач Л.А., Луцик О.Д., Сергеєва Л.М., Лебедєв Є.В. В’язкопружні властивості органо-неорганічних композитів на основі силікату натрію // Доп. НАН України. – 2013. – № 3. – С. 112–117.
6. Бровко О.О., Горбач Л.А., Луцик О.Д., Сергеє- ва Л.М.,Лебедєв Є.В. Особливості формування та властивості органо – неорганічних систем на основі силікату натрію // Полімер. журн. – 2013. – 35, № 4. – С. 371-375.
7. Горбач Л.А. Про деякі особливості формування органо-неорганічних систем, які містять кремній // Полімер. журн. – 2014. – 36, №1. – С. 47-52.
8. Wulff G. Macroporous thermosets by chemically induced phase separation // Angew. Chem. Int. Ed. Engl.–1995.–34.–P.1812–1832.
9. Sellergren B. Molecular imprinting by noncovalent interactions. Enantioselectivity and binding capacity of polymers prepared under conditions favoring the formation of template complexes // Makromol. Chem. – 1989. – 190. – P. 2703–2711.
10. Сергеєва Т.А., Сергеєва Л.М., Бровко О.О. Молекулярно-імпринтовані полімери для створення новітніх аналітичних методів. Молекулярно-імпринтовані полімерні мембрани // Полімер. журн. – 2009. – 31, № 3. – С. 199-206.
11. Сергеева Л.М., Горбач Л.А. // Успехи химии. – 1996. – 65, № 4. – С. 367–376.
12. Сергєєва Л.М., Горбач Л.А., Бровко О.О., Зем- ляк Є.М. // Доп. НАН України. – 1998. – № 1. – С. 179–182.
13. Бровко О.О., Сергеєва Т.А., Гончарова Л. А., Штомпель В.І., Кочетов О.О., Сергеєва Л.М., Єльсь-ка Г.В. Мікрофазова структура і властивості полімерних мембран на основі напів-взаємопроникних полімерних сіток // Укр. хім. журн. – 2006. – 72, № 7. – С. 42-47.
14. Гончарова Л.А., Бровко О.О., Штомпель В.І., Сергеєва Т.А., Карабанова Л.В., Сергеєва Л.М., Кочетов О.О., Святина А.В. Мікропористі плівки на основі поліуретан-поліуретанакрилатних напів-взаємопроникних полімерних сіток// Полімер. журн. – 2007. – 29, № 4. – С. 271-280.
15. Мамуня Є.П., Юрженко М.В., Лебедєв Є.В., Давиденко В.В., G. Boiteux, G. Seytre. Механічні властивості органо-неорганічних полімерних систем на основі уретанових олігомерів // Полімер. журн. – 2009. – 31, № 1. – С. 51–57.
16. Мамуня Є.П., Юрженко М.В., Лебедєв Є.В., Іщен-ко С.С. Термомеханічні та електричні властивості гібридних органо-неорганічних полімерних систем на основі ізоціанатовмісних олігомерів // Полімер. журн. – 2007. – 29, № 2. – С. 100–105.
17. Мамуня Є.П., Юрженко М.В., Лебедєв Є.В., Іщен-ко С.С., Паращенко І.М. Сорбційні властивості гібридних органо-неорганічних систем на основі уретанових олігомерів і силікату натрію // Полімер. журн. – 2008. – 30, № 1. – С. 37–42.
18. Лебедєв Є.В., Гомза Ю.П., Іщенко С.С., Несін С.Д., Будзінська В.Л. Структура органо-неорганічних композитів на основі неорганічних олігомерів і ізоціанатів // Полімер. журн. – 2006. – 28, № 1. – С. 11–16.
19. Saunders and Frisch. Polyurethanes: Chemistry and Technology.- New York, 1962. -470 р.
20. Бюист Дж.М. Композиционные материалы на основе полиуретанов. / Пер. с англ. под ред. Ф.А. Шу-това –Москва: Химия,1982.- 240 с.
21. Торопцева А.И., Белгородская В.М., Бондарен- ко В.М. Лабораторный практикум по химии и технологии высокомолекулярных соединений. – Л.: Химия, 1972. – 417 с.
22. Нильсен Л. Механические свойства полимеров и полимерных композиций. – М.: Химия, 1978. – 312 с.
23. Arafa I., Fares M., Barham A. Sol-gel preparation and properties of interpenetrating, encapsulating and blend silica-based urea-formaldehyde hybrid composite materials // Europ. Polymer J. – 2004. – 40. – P. 1477-1487.